CN112470640B - 土壤松施装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤深松深施技术领域，公开了一种土壤松施装置，包括松施单元和加压加料单元，松施单元包括中转输送器和多个分支输送器，中转输送器和所述分支输送器的底部均连通有插入土壤层的松施头，松施头内设有气流通道和用于进肥料的肥料通道，肥料通道和所述气流通道连通，中转输送器上开设有多个连接孔，多个分支输送器分别与中转输送器的多个连接孔连通，松施单元设有多个，多个松施单元中的中转输送器相互连通，加压加料单元用于向中转输送器内输送高压气体和肥料。本发明能够实现深松和深施一体化，且取消将深松和深施的设备集中设置在小车上的方式。

Description

土壤松施装置及系统

技术领域

本发明涉及土壤深松深施技术领域，具体涉及一种土壤松施装置及系统。

背景技术

土壤深松和肥料深施技术是在土壤管理和植物栽培过程中一项重要的应用技术。传统的土壤深松和肥料深施作业主要是通过撒肥机械或人工将粉粒肥料撒于地表，而后通过牵引装置(主要为拖拉机)拉动深松机具(如犁、铧、铲等类似翻耕机具或改造器具)横向移动来实现破坏性翻耕深松，同时将地表的肥料带入耕层以实现小部分翻耕深施；或者通过开沟施肥机进行土壤深挖开沟、放肥和覆土作业。

传统的土壤深松和肥料深施分成了两个步骤进行，工作效率低，且将土壤深松后再进行肥料深施的过程中会反复对土壤产生压实的缺陷，导致土壤疏松效果受到影响，并且现有技术中的撒肥机械或开沟施肥机分撒肥料不均匀，难以作到精准施肥，且深松作业难以将肥料均匀带入耕层，深施效率较低、施肥质量差。

为了克服上述缺陷，四川天本生物技术有限公司设计出了一类喷爆松施设备，其是将压缩空气瞬时喷爆通过土壤深施用喷射器喷射入土壤实现将土壤劈裂并将肥料输送至劈裂的土壤中，从而达到土壤深松和肥料深施目的。其中，土壤深施用喷射器虽然能通过文丘里形成的负压或正压实现喷爆土壤将粉粒肥料深施入土壤，但其在实际操作中仍有较大的缺陷，气体喷爆不精准，肥料深施难度大。后来该公司又进一步研发出了气流式深松深施系统和自动喷爆松施头，在之前的装置操作上有了很大的改进。其是采用插入土壤的松施作业枪和用于将粉粒肥料输送至所述松施作业枪的肥料进口的气流式粉粒肥料供给装置同时进行深松深施作业，并使得粉粒肥料可以从自动喷爆松施头的下锥体的喷射腔或喷射孔中随着高压气体向四周喷射而出，实现了同步大范围的深松深施作业。

基于上述改进，均需要通过小车移动自动喷爆松施头到不同的位置进行爆破施肥，移动小车的过程中仍然容易对土壤压实，不利于土壤的疏松状态，且采用小车移动自动喷爆松施头时需要人工推动小车，人工参与较多，导致人力劳动成本较大，并且将所有用于深松和深施的设备均需要集中设置在小车上，线路管路复杂，制造麻烦。

发明内容

本发明意在提供土壤松施装置及系统，能够实现深松和深施一体化，且取消将深松和深施的设备集中设置在小车上的方式。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：土壤松施装置，包括松施单元和加压加料单元，所述松施单元包括中转输送器和多个分支输送器，所述中转输送器和所述分支输送器的底部均连通有插入土壤层的松施头，所述松施头内设有气流通道和用于进肥料的肥料通道，肥料通道和所述气流通道连通，所述中转输送器上开设有多个连接孔，多个分支输送器分别与中转输送器的多个连接孔连通，所述松施单元设有多个，多个所述松施单元中的中转输送器相互连通，所述加压加料单元用于向中转输送器内输送高压气体和肥料。

本方案的原理及优点是：实际应用时，本技术方案中的松施单元中设置有多个分支输送器和一个中转输送器，中转输送器起到中转肥料和高压气体的作用，加压加料单元先将肥料输送至中转输送器，然后再通过中转输送器将肥料分别输送到多个分支输送器上，由于松施头内设有气流通道和用于进肥料的肥料通道，且肥料通道和气流通道连通，这样能够通过高压气体输送肥料，并对土壤起到爆破的效果，使肥料能够被送入土壤缝隙中，当加压加料单元输送的高压气体和肥料能够瞬间喷爆释放，产生冲击波而使土壤产生裂隙达到疏松土壤的目的，从而完成土壤深松作业，与此同时输送的肥料将在高压气体的作用下被喷射到土壤裂隙中完成对土壤的深施作业。

本技术方案中的松施单元设有多个，这样能够根据土地的大小，增加和延长松施单元，从而使松施单元能够对整块土地进行爆破施肥，本技术方案中只需要提前将多个松施单元分布在土地的各处，并将松施单元中的中转输送器和多个分支输送器插入到土壤中，然后将加压加料单元设置在一侧即可，无需像现有技术中需要将所有的设备集中在小车上，现有技术中通过移动小车来实现对土壤的深松和深施时容易对土壤压实，且若将所有的用于深施和深松的装置都装载在小车上，容易造成装载连接不方便，且人工推动小车费时费力，效率低，本技术方案中只需要将松施头插入土壤中，然后再通过加压加料单元输送高压气体和肥料，由于松施单元相互连通能够同时对土地的多处的土壤进行疏松和施肥，有效的提高了效率。

优选的，作为一种改进，分支输送器分别与中转输送器之间连通有支输送管，多个中转输送器之间以及其中一个中转输送器与加压加料单元之间连通有主输送管。

如此设置，本技术方案中各个松施单元相互连通，能够将肥料输送至土地的各处，而支输送管能够将中转输送器内的肥料输送到各个支输送器，从而使各个松施头对土壤进行疏松并施肥。

优选的，作为一种改进，所述中转输送器上设置的连接孔均具有六个，所述松施单元中的分支输送器均设有四个，所述中转输送器内均设有六通管，每一个松施单元的四个分支输送器分别通过支输送管与六通管的管口相互连通。

本技术方案中六通管能够将四个分支输送器与中转输送器相互连通，确保顺利输送肥料。

优选的，作为一种改进，所述中转输送器和所述分支输送器的外侧均固定连接有多根固定杆，所述固定杆的端部固定连接有插杆。

如此设置，本技术方案中固定杆和插杆的设置能够对松施头起到限位固定的作用，使松施头与土壤之间的接触得更紧密，避免松施头在喷爆瞬间自动抽出土壤。

使用上述土壤松施装置的土壤松施系统，还包括土壤检测系统，所述土壤检测系统包括传感器、发射器、接收器和云数据处理平台，所述中转输送器和所述分支输送器上均设有发射器，所述传感器用于检测土壤的成分，所述传感器与所述发射器电连接，所述接收器用于接收发射器发出的信号，所述云数据处理平台用于处理接收器接收的信号并分析土壤成分后确定并控制加压加料单元的施肥方案。

本技术方案中能够通过互联网与传感器结合，大数据分析土壤数据，在需要的时候，通过高压气体把肥料输送，同时疏松土壤，达到松施一体化。

优选的，作为一种改进，所述发射器与所述中转输送器之间以及发射器与分支输送器之间均可拆卸连接。

如此设置方便更换和维修发射器。

优选的，作为一种改进，所述中转输送器和所述分支输送器上均设有用于遮挡发射器的盖子。

如此设置，在施肥结束后，可以在中转输送器和分支输送器盖上盖子，这样能够避免发射器长时间暴露在外面而损坏。

附图说明

图1为本发明土壤松施装置实施例一中将松施单元安装在土壤层后的状态示意图。

图2为本发明土壤松施装置实施例一中的中转输送器以及其底部的松施头插入土壤层后的状态示意图。

图3为本发明土壤松施装置实施例一中的中转输送器、松施头以及固定杆之间连接后的立体图。

图4为本发明土壤松施装置实施例一中的分支输送器、松施头以及固定杆之间连接后的立体图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：土壤层1、加压加料单元2、主输送管3、中转输送器4、分支输送器5、连接孔6、固定杆7、插杆8、发射器9、支输送管11、松施头12。

实施例一

实施例基本如附图1和所示：土壤松施装置，包括松施单元和加压加料单元2，本实施例中松施单元包括中转输送器4和四个分支输送器5，如图2、图3和图4所示，中转输送器4和分支输送器5的底部均连通有插入土壤层1的松施头12，松施头12内设有气流通道和用于进肥料的肥料通道，肥料通道和气流通道连通，气流通道为文丘里结构，可以对气流起到加速的作用，同时肥料通道与气流通道的收缩区连通，这样流经气流通道的高压气流能够对肥料形成负压吸料，从而使得肥料与高压喷射气流在气流通道内混合，并随同高压喷射气流进入土壤，达到深施的目的。

中转输送器4上开设有六个连接孔6，四个分支输送器5分别与中转输送器4中的其中四个连接孔6连通，本实施例中松施单元设有多个，且多个松施单元中的中转输送器4相互连通，加压加料单元2向中转输送器4内输送高压气体和肥料。本实施例中分支输送器5上开设有一个连接孔6，如图1所示，分支输送器5分别与中转输送器4之间连通有支输送管11，多个中转输送器4之间以及其中一个中转输送器4与加压加料单元2之间连通有主输送管3，多个松施单元之间的中转输送器4通过管道相互连通。

中转输送器4内均设有六通管，每一个松施单元的四个分支输送器5分别通过支输送管11穿过该松施单元的连接孔6并与六通管的四个管口相互连通，相邻松施单元之间的中转输送器4之间的管道插入六通管上的另外两个管口而连通。

如图3和图4所示，本实施例中的中转输送器4和分支输送器5的外侧均焊接固定连接有四根固定杆7，中转输送器4和分支输送器5上的四根固定杆7均周向均匀设置，固定杆7的端部均固定连接有插杆8，本实施例中插杆8与固定杆7一体成型。

具体实施过程如下：实际应用时，本实施例中的松施单元中设置有多个分支输送器5和一个中转输送器4，中转输送器4起到中转肥料的作用，加压加料单元2先将肥料输送至中转输送器4，然后再通过中转输送器4将肥料分别输送到多个分支输送器5上，本实施例中在每一个支输送管11上安装有增压泵（图中未示出），通过增加泵能够将加压加料单元2输送的高压气体和肥料加压输送至分支输送器5内，此时由于肥料和气体具有高压，能够瞬间喷爆释放，产生冲击波而使土壤产生裂隙达到疏松土壤的目的，从而完成土壤深松作业，与此同时输送的肥料将在高压气体的作用下被喷射到土壤裂隙中完成对土壤的深施作业。

本技术方案中的松施单元设有多个，这样能够根据土地的大小，增加和延长松施单元，从而使松施单元能够对整块土地进行爆破施肥，本实施例中只需要提前将多个松施单元分布在土地的各处，并将松施单元中的中转输送器4和多个分支输送器5插入到土壤中，然后将加压加料单元2设置在一侧即可，无需像现有技术中需要将所有的设备集中在小车上，现有技术中通过移动小车来实现对土壤的深松和深施时容易对土壤压实，且若将所有的用于深施和深松的装置都装载在小车上，容易造成装载连接不方便，且人工推动费时费力，效率低，本技术方案中只需要将松施头插入土壤中，然后再通过加压加料单元2输送高压气体和肥料，由于松施单元相互连通能够同时对土地多处的土壤进行疏松和施肥，有效的提高了效率。

本实施例中还提供了一种使用上述的土壤松施装置的土壤松施系统，还包括土壤检测系统，土壤检测系统包括传感器、发射器9、接收器和云数据处理平台，中转输送器4和分支输送器5上均设有发射器9，传感器用于检测土壤的成分，本实施例中传感器设有多个，传感器包括土壤PH检测传感器、土壤温湿度检测传感器，从而检测土壤的PH值、土壤湿度和温度，实际运用中可以根据实际需要增减传感器的类型，从而根据需要来检测土壤的各种参数值。

传感器与发射器9电连接，本实施例中接收器用于接收发射器9发出的信号，云数据处理平台用于接收接收器所接收到的信号，并对接收到的信号进行分析处理，云数据处理平台分析土壤成分的各项指标后确定并控制加压加料单元2的施肥方案。

本实施例中加压加料单元2内包括多个施肥桶（图中未示出），且本实施例中主输送管3分别与加压加料单元2中的多个施肥桶通过管道连通，每个施肥桶内装有不同成分的肥料，每个施肥桶上均安装有开关，云数据处理平台用于根据分析的指标选择相对应的肥料类型并控制相对应的施肥桶上的开关打开，从而使该施肥桶内的肥料进入到中转输送器4和分支输送器5内对土壤进行施肥和施松。

实际应用中，将松施头12插入土壤后，传感器检测土壤信息，并通过发射器9传递到云数据处理平台进行运算处理，获得施肥方案，即根据检测到的土壤信息确定使用哪个施肥桶内的肥料进行施肥，根据不同土壤的情况进行相适应的施肥方案，非常适合大规模松施作业。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中发射器9与中转输送器4和分支输送器5上均设有用于遮挡发射器9的盖子，本实施例中盖子分别与中转输送器4以及分支输送器5的外侧螺纹连接。且本实施例中发射器9和中转输送器4之间以及发射器9与分支输送器5之间均可拆卸连接，本实施例中发射器9与中转输送器4以及发射器9与分支输送器5之间通过卡扣连接的方式实现固定，这样方便更换和维修发射器9。

在施肥结束后，可以在中转输送器4和分支输送器5上盖上盖子，这样能够避免发射器9长时间暴露在外面而损坏。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.土壤松施装置，其特征在于：包括松施单元和加压加料单元，所述松施单元包括中转输送器和多个分支输送器，所述中转输送器和所述分支输送器的底部均连通有插入土壤层的松施头，所述松施头内设有气流通道和用于进肥料的肥料通道，肥料通道和所述气流通道连通，所述中转输送器上开设有多个连接孔，多个分支输送器分别与中转输送器的多个连接孔连通，所述松施单元设有多个，多个所述松施单元中的中转输送器相互连通，所述加压加料单元用于向中转输送器内输送高压气体和肥料；分支输送器分别与中转输送器之间连通有支输送管，多个中转输送器之间以及其中一个中转输送器与加压加料单元之间连通有主输送管。

2.根据权利要求1所述的土壤松施装置，其特征在于：所述中转输送器上设置的连接孔均具有六个，所述松施单元中的分支输送器均设有四个，所述中转输送器内均设有六通管，每一个松施单元的四个分支输送器分别通过支输送管与六通管的管口相互连通。

3.根据权利要求1所述的土壤松施装置，其特征在于：所述中转输送器和所述分支输送器的外侧均固定连接有多根固定杆，所述固定杆的端部固定连接有插杆。

4.使用权利要求1所述的土壤松施装置的土壤松施系统，其特征在于：还包括土壤检测系统，所述土壤检测系统包括传感器、发射器、接收器和云数据处理平台，所述中转输送器和所述分支输送器上均设有发射器，所述传感器用于检测土壤的成分，所述传感器与所述发射器电连接，所述接收器用于接收发射器发出的信号，所述云数据处理平台用于处理接收器接收的信号并分析土壤成分后确定并控制加压加料单元的施肥方案。

5.根据权利要求4所述的土壤松施系统，其特征在于：所述发射器与所述中转输送器之间以及发射器与分支输送器之间均可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的土壤松施系统，其特征在于：所述中转输送器和所述分支输送器上均设有用于遮挡发射器的盖子。

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